Depósitos provocados por etanol em motores de injeção direta: o que se sabe até agora

Fizemos a consolidação de resultados de pesquisas já realizadas sobre o efeito da combustão de etanol hidratado combustível (EHC) e suas misturas com gasolina, na formação de depósitos no interior dos motores ciclo Otto e nos seus respectivos sistemas de injeção de combustível

NOTA TÉCNICA POR FERNANDO LANDULFO*

Pelo critério do processo de formação de mistura, os motores ciclo Otto alimentados por injeção direta (GDI) podem ser classificados em três grandes categorias: guiado por ar, guiado por parede e guiado por spray. [1]

Nos motores de injeção direta com sistema “guiado por ar”, o combustível é levado para as proximidades da vela de ignição por um fluxo de ar turbulento, gerado por válvulas de admissão com formato especial, ou por uma válvula de controle de fluxo localizada no coletor de admissão. [1]

Já no sistema “guiado por parede” (também conhecido como de primeira geração), o combustível é direcionado para as proximidades da vela de ignição por uma cavidade existente na cabeça do pistão, especialmente projetada para esse fim. [1]

Nesse ponto é relevante citar que em ambos os sistemas citados acima, há grande distância entre o injetor de combustível – via de regra, posicionado próximo à válvula de admissão – e a vela de ignição. [1]

Por sua vez, no sistema “guiado por spray” (ou sistema de segunda geração), o injetor – via de regra posicionado centralmente à câmara de combustão – está próximo da vela de ignição (conceito do espaçamento curto). [1]

Também é importante destacar que os motores GDI funcionam não só com relação ar-combustível estequiométrica (o mais usual), mas também com modos de mais sofisticados de alimentação, como o estratificado, no qual injeta-se todo ou apenas uma fração do combustível no cilindro durante o tempo da compressão. Nesse modo estratificado, a mistura ar/combustível perto da vela de ignição é estequiométrica ou ligeiramente rica, enquanto no resto da câmara de combustão é ligeiramente pobre. [1]

Contudo, apesar da sua maior eficiência, a durabilidade dos GDI pode ser um desafio devido a depósitos na câmara de combustão e nos injetores (especialmente quando a qualidade do combustível está envolvida), detonação e pré-ignição. [1].

No que diz respeito especificamente aos motores alimentados com sistema flexível (“flex”), eles são equipados com sedes de válvula de escapamento endurecidas, injetores de combustível de maior vazão e resistentes à corrosão, além de um sistema de combustível resistente aos ataques corrosivos do etanol. [2]

A formação de depósitos no interior dos motores, assim como nos injetores de combustível, tem sido observada há muito tempo. [1] Problema esse que pode ser agravado, nos motores de injeção direta (GDI), devido às condições mais severas de operação (temperatura e pressão) dos injetores. [1]

Câmara de combustão com sistema de injeção direta de combustível (GDI). Imagem: Bosch
As reclamações feitas pelo chão de oficina em relação à ocorrência de “problemas” em: válvulas de admissão, “bicos” injetores, filtros de combustível e bombas de injeção de alta pressão, quando se utiliza etanol e suas misturas como combustível nos motores “flex”, NÃO são nenhuma novidade.

Reclamações essas que, no que diz respeito especificamente aos injetores de combustível, convergem, na sua grande maioria, para os seguintes sintomas:

Redução da vazão [1] Deformação do leque [1] Perda da estanqueidade
Formação de depósitos [1] De acordo com os “Guerreiros das Oficinas”, esses sintomas são mais intensos e frequentes nos GDI, quando o etanol (EHC) é utilizado como combustível.

Contudo, apesar das intensas discussões e da publicação de alguns estudos acadêmicos, NÃO temos, ainda, um diagnóstico preciso, assim como, uma solução inquestionável para cada um desses sintomas.

E a razão é muito simples. Uma investigação científica profunda e conclusiva exige, além de muitos recursos materiais (laboratórios, equipamentos, materiais especializados, componentes danificados e novos e bastante dinheiro), tempo. Muito tempo.

E como a utilização de injeções diretas nos motores “flex” é relativamente recente no Brasil, não é de se estranhar que os estudos ainda estejam em andamento.

Mas logo, logo, teremos novidades.

No entanto, em outros países, já foram realizados alguns estudos. No entanto, dentro das suas respectivas realidades.

Essa nota técnica tem por objetivo apresentar alguns dos resultados desses estudos que, efetivamente, mostram o que se sabe, sobre o assunto, até o momento.

Fonte: AUTOACADEMICO